WO2016189572A1 - 遊戯施設 - Google Patents
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- the conventional amusement facility only combines the swing of the seat on the spot and the image displayed on the head-mounted display device, so that it provides a more realistic virtual experience to the passengers, It was difficult to provide various virtual experiences.
- the left lateral tire 222L and the right lateral tire 222R are located on opposite sides of the left and right steel pipe rails 101L and 101R.
- Numeral 83 in the figure is a platform located on both the left and right sides of the rail portion 1. Each passenger 9 gets on and off through the platform 83 (see FIG. 3).
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Abstract
搭乗者に対して一層臨場感のある仮想体験を与える遊戯施設を提案する。遊戯施設は、レール部(1)と、レール部(1)に沿って移動自在な基台(2)と、基台(2)に支持される搭乗部(3)と、基台(2)をレール部(1)に沿って移動させる駆動装置(4)と、基台(2)に対して搭乗部(3)を揺動させる揺動装置(5)と、搭乗者(9)の頭部(91)に装着されるヘッドマウントディスプレイ装置(6)と、制御部(7)とを具備する。制御部(7)は、基台(2)を移動させ、搭乗部(3)を揺動させるとともに、ヘッドマウントディスプレイ装置(6)に映像を表示させる。
Description
本発明は、遊戯施設に関し、詳しくは、ヘッドマウントディスプレイ装置を用いて搭乗者に映像を表示する遊戯施設に関する。
ヘッドマウントディスプレイ装置を用いて搭乗者に映像を表示する遊戯施設が、従来提案されている。
たとえば、特開平9-146446号公報に記載された遊戯施設は、操縦席を模した座席をその場で揺動させることに加えて、座席に着座した搭乗者がヘッドマウントディスプレイ装置を頭部に装着し、座席の揺動に応じた映像を楽しむようになっている。
従来の遊戯施設は、その場での座席の揺動と、ヘッドマウントディスプレイ装置に表示される映像を組み合わせるだけであるから、搭乗者に対して一層臨場感のある仮想体験を与えることや、一層多様な仮想体験を与えることが困難であった。
本発明が解決しようとする課題は、搭乗者の安全性を確保しながら、搭乗者に対して一層臨場感のある仮想体験を与えることや、一層多様な仮想体験を与えることができ、かつ低コスト化を実現することができる遊戯施設を提案することにある。
本発明に係る形態の遊戯施設は、遊戯エリアに設置されるレール部と、前記レール部に沿って移動自在な基台と、前記基台に支持される搭乗部と、前記基台を前記レール部に沿って移動させる駆動装置と、前記基台に対して前記搭乗部を揺動させる揺動装置と、前記搭乗部に搭乗した搭乗者の頭部に装着されるヘッドマウントディスプレイ装置と、前記駆動装置、前記揺動装置および前記ヘッドマウントディスプレイ装置を制御する制御部と、を具備する。
前記ヘッドマウントディスプレイ装置は、前記搭乗者が視ることのできる表示部と、前記搭乗者の頭部の向きを検出する検出部とを備える。
前記制御部は、前記駆動装置を制御して前記基台を移動させることで、前記搭乗者に対して所定の加速度を与え、前記揺動装置を制御して前記搭乗部を揺動させることで、前記搭乗者に対して所定の姿勢変更を与えるとともに、前記所定の加速度と、前記所定の姿勢変更とに対応し、かつ、前記検出部で検出される前記頭部の向きに応じて処理された映像を、前記表示部に表示させる。
(実施形態1)
図1~図5は、本発明の実施形態1の遊戯施設を示している。
図1~図5は、本発明の実施形態1の遊戯施設を示している。
本実施形態の遊戯施設は、ヘッドマウントディスプレイ装置6(以下「HMD装置6」と略す。)を用いて搭乗者9に映像を視させながら、さらに搭乗者9に対して多様な加速度や姿勢変更を与えることで、搭乗者9に臨場感のある多様な仮想体験をさせる施設である。
本実施形態の遊戯施設は、屋内等の適宜の遊戯エリアに設置される。
本実施形態の遊戯施設は、遊戯エリアの床面81に設置されるレール部1と、レール部1に沿って移動自在に設けた基台2と、基台2に支持される複数の搭乗部3とを備える。本実施形態では、16個の搭乗部3が基台2上にマトリクス状に配置されるが、基台2上に配置される搭乗部3の数は特に限定されない。
さらに本実施形態の遊戯施設は、基台2をレール部1に沿って移動させる駆動装置4と、基台2に対して各搭乗部3を揺動させる揺動装置5と、各搭乗部3で用いられるヘッドマウントディスプレイ装置6と、これらを制御する制御部7とを備える。
以下、上記した各構成について、順に説明する。
まず、レール部1について説明する。
レール部1は、平面視において(上方から視たときに)互いに平行に位置する一対の円筒型の鋼管レール101と、一対の鋼管レール101を支持する支持部102とを備える(図2、図3参照)。支持部102は床面81上に固定される。
一対の鋼管レール101は、共に平面視一直線状の形状を有する。レール部1は、全体として平面視一直線状の外形を有する。
レール部1の一方の端部が第一端部11であり、第一端部11とは反対側の端部が第二端部12である。本実施形態の遊戯施設では、基台2が第一端部11から第二端部12に向かう経路が往路であり、基台2が第二端部12から第一端部11に向かう(戻る)経路が復路である。
第二端部12には、永久磁石式の渦電流ブレーキ103が設置される。渦電流ブレーキ103は、後述の摩擦板23に磁界を通すことで摩擦板23に渦電流を生じさせ、該渦電流によって制動力を働かせるように構成された、非接触式のブレーキである。
以下においては、第一端部11から第二端部12に向かう方向を前方とし、第二端部12から第一端部11に向かう方向を後方とする。この前後方向を基準として、一対の鋼管レール101の一方を左側の鋼管レール101Lと称し、他方を右側の鋼管レール101Rと称する。
次に、基台2について説明する。
基台2は、基台本体21と、基台本体21の底部に回転自在に装着されるタイヤ群22を備える。タイヤ群22は、左側の鋼管レール101Lに接触するように設けた左側のタイヤ群22Lと、右側の鋼管レール101Rに接触するように設けた右側のタイヤ群22Rとを含む(図4参照)。
左側のタイヤ群22Lは、左側の鋼管レール101Lの上面に接触する複数の左側の上タイヤ221Lと、左側の鋼管レール101Lの側面に接触する複数の左側の横タイヤ222Lと、左側の鋼管レール101Lの下面(斜め下方をむく面)に接触する複数の左側の下タイヤ223Lとを含む。各タイヤ221L,222L,223Lは、左側の鋼管レール101Lとの接触部分が、ウレタンを用いて形成される。
右側のタイヤ群22Rは、右側の鋼管レール101Rの上面に接触する複数の右側の上タイヤ221Rと、右側の鋼管レール101Rの側面に接触する複数の右側の横タイヤ222Rと、右側の鋼管レール101Rの下面(斜め下方をむく面)に接触する複数の右側の下タイヤ223Rとを含む。各タイヤ221R,222R,223Rは、右側の鋼管レール101Rとの接触部分が、ウレタンを用いて形成される。
左側の横タイヤ222Lと、右側の横タイヤ222Rは、左右の鋼管レール101L,101Rを挟んで互いに反対側に位置する。
さらに、基台2は、進行方向(前後方向)に長尺であるフィン状の摩擦板23を備える。摩擦板23は、基台本体21の底部から下方に突出し、左右方向に厚みを有する。摩擦板23は、後述する一対の摩擦タイヤ411に挟まれる部分である。
次に、搭乗部3について説明する。
搭乗部3は、基台本体21上に支持される座席型の搭乗部分である。本実施形態では、各搭乗部3に、一名の搭乗者9が前向きの着座姿勢で搭乗する。各搭乗部3には、適宜の安全バー、シートベルト等が装着される。
各搭乗部3は、一名が着座する座席型の構造以外も採用可能である。具体的には、各搭乗部3に複数名の搭乗者9が着座する構造も採用可能であるし、各搭乗部3に一名または複数名の搭乗者9が起立した姿勢で搭乗する構造も採用可能である。
次に、駆動装置4について説明する。
駆動装置4は、レール部1の支持部102に設置される複数の移送機41を含む。複数の移送機41は、進行方向に所定の距離をあけた複数個所(本実施形態では7箇所)に設置されている。
各移送機41は、左右で対をなす摩擦タイヤ411と、左右の摩擦タイヤ411をそれぞれ回転駆動させる左右のモータ412とを備える(図4参照)。各モータ412の回転速度は、制御部7によって自在に制御される。
前後方向に隣り合う移送機41間のピッチは、摩擦板23の前後方向の長さよりも小さく設定されている。基台2が備える摩擦板23は、少なくともいずれか一つの移送機41が備える左右の摩擦タイヤ411に挟み込まれ、摩擦タイヤ411の回転に伴って、前後方向に送り出される。
本実施形態の駆動装置4は、レール部1側に設置した複数の移送機41で基台2を移動させる構成であるが、基台2側に適宜の駆動装置4を設けることも可能である。
次に、揺動装置5について説明する。
揺動装置5は、基台2に対して各搭乗部3を前後、左右、上下方向の全方向的に揺れ動かすことのできる装置である。揺動装置5は、搭乗部3に接続される複数のアクチュエータ51を含む。
各アクチュエータ51は、シリンダ型のアクチュエータであり、制御部7によって伸縮量が自在に制御される。各アクチュエータ51は、電動で伸縮する構造であるが、空気圧や油圧で伸縮する構造も採用可能である。
本実施形態では、座席型の搭乗部3の前後左右の四隅にそれぞれアクチュエータ51を接続し、四箇所のアクチュエータ51を介して、搭乗部3を基台2に対して揺動自在に連結させている。
各アクチュエータ51が伸縮することで、搭乗部3に着座した搭乗者9の姿勢が、全方向的に自在に制御される。また、搭乗者9の姿勢変更の際に、搭乗者9に対して多様な方向の加速度が与えられる。
アクチュエータ51の数は四個に限定されず、三個以下のアクチュエータ51を備えることや、五個以上のアクチュエータ51を備えることも可能である。
次に、HMD装置6について説明する。
HMD装置6は、各搭乗部3に設置されている。図2にも拡大して示すように、各搭乗者9が、自身の着座する搭乗部3に設置されたHMD装置6を頭部91に装着し、HMD装置6の本体部65で両目を覆うようにセットする。
本実施形態の遊戯施設は、一つの搭乗部3に一名の搭乗者9が搭乗する構造であるから、HMD装置6は各搭乗部3に一つずつ設置されるが、一つの搭乗部3に複数名の搭乗者9が搭乗する構造であれば、HMD装置6は各搭乗部3に複数設置される。
本体部65は、搭乗者9の目前に映像を表示させる表示部61と、搭乗者9の頭部91の姿勢を検出する検出部62と、音響を発生させるヘッドフォン型の音響発生部63とを備える。
表示部61は、搭乗者9が映像に没入し得る構造であればよく、左目用と右目用とで別々に映像を表示する構造も採用可能であるし、搭乗者9が両目で同一の映像を視る構造も採用可能である。搭乗者9が視る映像は2D、3Dのいずれでもよい。
検出部62は、頭部91の姿勢(向きや位置)を検出できるものであれば、速度センサ、ジャイロセンサ、赤外線センサ等のいずれのセンサを用いる方式も採用可能である。また、検出部62として各種のセンサを組み合わせて用いることや、検出部62をHMD装置6の本体部65とは別体に備えること(たとえば搭乗部3や基台2の側に備えること)も可能である。
音響発生部63は、本実施形態ではHMD装置6と一体に設けたヘッドフォン型の構造であるが、HMD装置6とは別体に設けることも可能である。また、音響発生部63を、搭乗者9に装着させるのではなく、搭乗部3や基台2側に設置することも可能であるし、他の周辺設備(後述のシミュレーションルーム82等)に設置することも可能である。
HMD装置6は、各搭乗部3にあらかじめ設置される構造に限定されず、各搭乗者9が搭乗部3に乗り込む前段階で、HMD装置6を各搭乗者9に貸し出すことも可能である。さらにHMD装置6に無線通信機能を備え、基台2側に設置された制御部7に対してHMD装置6が無線接続されるように構成することも、可能である。このように構成することで、HMD装置6のワイヤレス化や、設備のコンパクト化が図られる。
また、HMD装置6に、各搭乗者9が携帯する個人のスマートデバイス(スマートフォン、タブレット等)を装着可能とし、該スマートデバイスをHMD装置6のレンズ部分等に組み合わせて、表示部61に映像を表示させることも可能である。
次に、制御部7について説明する。
制御部7は、マイクロプロセッサを主構成要素とし、上記した駆動装置4、揺動装置5およびHMD装置6を制御することで(図5参照)、搭乗部3に着座した搭乗者9に対して、従来ない臨場感のある多様な仮想体験を与える。
制御部7は、駆動装置4に含まれる各移送機41の左右のモータ412を、それぞれ設定された通りのタイミングおよび回転数で回転駆動させ、基台2を、タイヤ摩擦方式で第一端部11側から第二端部12側に向けて前進させる(往路)。
往路では、搭乗部3に搭乗した各搭乗者9は、前を向いた姿勢のまま、レール部1に沿って前向きに進行する。搭乗部3に搭乗した各搭乗者9には、レール部1に沿った方向(前後方向)の加速度が、プログラム通りに付与される。前記加速度は、たとえば緩やかな加速、急加速、緩やかな減速、急減速およびそれらの適宜組み合わせである。
加えて、制御部7は、駆動装置4を制御して基台2を移動させる往路中において、揺動装置5に含まれる各アクチュエータ51を、それぞれ設定された通りのタイミングおよび伸縮量で駆動させ、搭乗部3を、プログラム通りに揺動(姿勢変更)させる。
搭乗部3に搭乗した各搭乗者9には、前後方向の加速度を伴って移動する最中に、多様な姿勢変更が為される。この姿勢変更の際に、各搭乗者9には全方向的な加速度がさらに付与される。
そして、制御部7は、駆動装置4と揺動装置5を動作させるタイミングに合わせて、各搭乗部3に設置されるHMD装置6を制御し、表示部61に所定の映像を基礎表示させるとともに、音響発生部63から該映像に合わせた音響を発生させる。
表示部61に表示される映像は、制御部7に記憶されたコンピューターグラフィックスの映像(以下「CG映像」と略す。)をベースとし、これに対して、検出部62で検出される頭部91の向きに応じて処理が施された映像である。
前記CG映像は、駆動装置4により各搭乗者9に付与される進行方向の加速度と、揺動装置5により各搭乗者9に為される姿勢変更と、該姿勢変更により各搭乗者9に付与される揺動方向の加速度とにそれぞれタイミングを合わせて、各搭乗者9に臨場感のある仮想体験を与えるように、製作される。
前記CG映像は、本実施形態の遊戯施設に設置される全てのHMD装置6で同一の内容であってもよいし、HMD装置6ごとに異なる内容に設けることや、一部のHMD装置6だけを他のHMD装置6とは異なる内容に設けることも可能である。
各搭乗者9は、頭部91の向きに合わせて処理された映像および音響に没入しながら、その映像および音響に合わせた進行方向の加速度と、姿勢変更と、これに伴う揺動方向の加速度とを体感することで、従来ない臨場感のある仮想体験を得る。
HMD装置6に、CCDやCMOSを用いた撮影部を設置することも可能である。この場合、搭乗者9が乗り込んだ時点では、撮影部で撮影した実際の周囲の映像を表示部61に表示させ、途中で、前記CG映像をベースとした映像に切り替えることができる。また、撮影部で撮影した実際の映像と、前記CG映像をベースとした映像とを重ね合わせ、一層臨場感のある仮想体験を与えることも可能である。
制御部7は、上記のように駆動装置4、揺動装置5およびHMD装置6を制御しながら、基台2が第二端部12に到達した段階で、基台2を停止させる。基台2の制動ブレーキの方式は、渦電流ブレーキ103を用いた非接触方式であるが、他の方式を採用することも可能である。
制御部7は、第二端部12から第一端部11に向けて基台2を後退させる復路においても、同様に駆動装置4、揺動装置5およびHMD装置6を制御しながら、各搭乗者9に臨場感のある仮想体験を与えることが可能である。
復路では、搭乗部3に搭乗した各搭乗者9は、前を向いた姿勢のまま、レール部1に沿って後向きに進行する。
復路においても、搭乗部3に搭乗した各搭乗者9には、レール部1に沿った方向の多様な加速度(緩やかな加速、急加速、緩やかな減速、急減速およびそれらの適宜組み合わせ等)と、姿勢変更と、これに伴う全方向的な加速度とが付与され、これらに同期したプログラム通りのタイミングで、各HMD装置6には、各搭乗者9の頭部91の向きに応じて処理されたCG映像が表示される。
復路において用いるCG映像は、往路用のCG映像とは異なる内容であることに加えて、往路用のCG映像との間でストーリ的な連続性のある内容であることが好ましい。復路では、HMD装置6で映像を表示しないように設けることも可能である。
図中の符号82は、周囲環境から或る程度隔離されたシミュレーションルームであり、本実施形態の遊戯施設では、主にシミュレーションルーム82内で、上記の仮想体験を行う。そのため、搭乗する搭乗者9を含めた一般のユーザは、シミュレーションルーム82内で基台2や搭乗部3がどのように動作するのかを確認することができない。これにより仮想体験の娯楽性が一層増大する。
図中の符号83は、レール部1の左右両側方に位置するプラットフォームである。このプラットフォーム83を通じて、各搭乗者9が乗り降りを行う(図3参照)。
本実施形態の遊戯施設によれば、各搭乗者9は、その場の揺動だけでは実現されない多様な加速度を体感しながら、さらに多様な姿勢変更と、姿勢変更による加速度と、自身の頭部91の向きに合わせた映像および音響を体感することによって、安全性が確保された環境下で、臨場感のある多様な仮想体験を得ることができる。しかも、制御部7により各装置4,5,6を制御するプログラムを変更するだけで、提供する仮想体験は容易にかつ低コストで変更される。
本実施形態の遊戯施設の適宜箇所(たとえばシミュレーションルーム82の内部、座席3、基台2等)に、風を発生させる送風装置、水しぶきやミストを発生させる装置、匂いを発生させる装置等を、さらに設置することも可能である。制御部7によりこれらの装置をさらに制御し、他の装置4,5,6とタイミングを合わせて風、水しぶき、ミスト、匂い等を各搭乗者9に知覚させることで、各搭乗者9は、一層臨場感のある多様な仮想体験を得ることができる。
また、本実施形態の遊戯施設では、レール部1が一直線状に形成されているが、後述の実施形態3や実施形態4に示すように、レール部1が途中に曲線部分を有することや、レール部1が環状(無端レール状)に形成されることも可能である。特にレール部1が曲線部分を有する場合、さらに遠心力を搭乗者9に与えることができるため、遠心力と映像等を組み合わせて、一層臨場感のある仮想体験が提供可能となる。
本実施形態の遊戯施設では、上記したように、各搭乗者9が前を向いた姿勢で搭乗部3に搭乗するが、各搭乗者9の姿勢はこれに限定されない。例えば、各搭乗者9が後方を向いた姿勢で搭乗するように、搭乗部3を設けることも可能である。この場合、第一端部11から第二端部12に向かう往路において、各搭乗者9は、後方を向いた姿勢を保ちながらレール部1に沿って前進する(つまり自身が向く方向とは逆向きに進行する)。そして、第二端部12から第一端部11に向かう復路において、各搭乗者9は、後方を向いた姿勢を保ちながらレール部1に沿って後退する(つまり自身が向く方向に進行する)。
本実施形態の遊戯施設では、レール部1を、左右の鋼管レール101L,101Rで構成し、基台2を、左右の鋼管レール101L,101Rに沿って移動する構造に設けているが、レール部1や基台2の構造はこれに限定されない。例えば、レール部1をセンターレールで構成し、基台2を、該センターレールに沿って移動する構造に設けることも可能である。
レール部1を、天井に架設したレールで構成し、基台2を、該レールに吊り下げられた状態で移動する構造に設けることも可能である。天井に架設したレールが曲線部分を有する場合には、基台2が曲線部分を通過する際に、基台2が外側に振られるため、各搭乗者9に対してさらに多様な加速度を体感させることができる。このタイミングでさらに姿勢変更や映像を組み合わせれば、一層臨場感のある仮想体験が提供可能である。
(実施形態2)
図6は、本発明の実施形態2の遊戯施設を示している。
図6は、本発明の実施形態2の遊戯施設を示している。
本実施形態の遊戯施設は、実施形態1の遊戯施設と同様に、HMD装置6を用いて搭乗者9に映像を視させながら、搭乗者9に多様な加速度や姿勢変更を与えることで、臨場感のある多様な仮想体験をさせる施設である。
以下において、実施形態1と同様の構成については、同一符号を付して説明を省略し、実施形態1とは異なる特徴的な構成について詳しく説明する。
本実施形態の遊戯施設において、レール部1は、実施形態1のように全体が水平ではなく、水平部分13と傾斜部分14とを連続して備えている。レール部1のうち第一端部11側の部分が水平部分13であり、第二端部12側に位置する残りの部分が、傾斜部分14である。傾斜部分14は、略全体がシミュレーションルーム82に収容されている。
傾斜部分14は、第二端部12側にむけて前進するほど位置が高くなるように(つまり前斜め上方に)約10°傾いている。第二端部12は傾斜部分14の頂部である。
基台2の前部には、基台2が第二端部12で安定的に停止し得るように、重錘84を連結させている。重錘84は、基台2が第二端部12に位置するとき、レール部1から連続する下り傾斜のレール15に保持される。
本実施形態においても、制御部7は、レール部1に沿って基台2を移動させ、さらに搭乗部3を姿勢変更させながら、これらのタイミングに合わせて各HMD装置6に映像を表示させることで、各搭乗者9に多様な仮想体験を与える。
基台2が傾斜部分14に沿って移動するときに、駆動装置4によって創り出される加速度は、実施形態1で創り出される水平方向の加速度とは異なり、傾斜部分14の傾き(約10°)だけ上下方向に傾斜した方向の加速度である。
往路と復路のいずれにもおいても、各搭乗者9は、頭部91の向きに合わせて処理された映像および音響に没入しながら、その映像および音響に合わせた進行方向の加速度(約10°傾斜した方向の加速度)と、姿勢変更と、これに伴う揺動方向の加速度とを体感することで、従来ない臨場感のある仮想体験を得る。
本実施形態の傾斜部分14は、その全長に亘って傾斜角度を約10°に設けているが、この傾斜角度は任意に設定可能である。傾斜部分14の傾斜角度は、他の角度に設けてよいし、傾斜角度が漸次的または段階的に変化してもよい。傾斜部分14は、前方に向いて登り傾斜の構造でなくてもよく、下り傾斜の構造や、上り傾斜と下り傾斜が組み合わさった構造も、採用可能である。
いずれの構造であっても、傾斜部分14の傾きに合わせて多様な加速度(緩やかな加速、急加速、緩やかな減速、急減速およびそれらの適宜組み合わせ等)を付与し、かつ、HMD装置6でタイミングを合わせて映像を表示することで、一層多様な仮想体験が実現される。
(実施形態3)
図7、図8には、本発明の実施形態3の遊戯施設を示している。
図7、図8には、本発明の実施形態3の遊戯施設を示している。
本実施形態の遊戯施設は、他の実施形態の遊戯施設と同様に、HMD装置6を用いて搭乗者9に映像を視させながら、搭乗者9に多様な加速度や姿勢変更を与えることで、臨場感のある多様な仮想体験をさせる施設である。
以下において、他の実施形態と同様の構成については、同一符号を付して説明を省略し、他の実施形態とは異なる特徴的な構成について詳しく説明する。
本実施形態の遊戯施設において、レール部1は、実施形態1のように全体が一直線状ではなく、平面視において一直線状の外形を有する直線部分16と、平面視において湾曲した外形を有する曲線部分17とを含む。具体的には、互いに平行である一対の直線部分16の端部同士が、一対の半円弧状の曲線部分17で繋がれている。これにより、レール部1の外形は略楕円状である。本実施形態のレール部1は、実施形態1,2のような第一端部11や第二端部12を備えない、無端レールである。
シミュレーションルーム82は、トンネル状に形成されている。一対の直線部分16のうち一方の直線部分16の一部領域と、この直線部分16に連続する曲線部分17の一部領域とが、シミュレーションルーム82に収容されている。搭乗者9が乗り降りを行うプラットフォーム83は、他方の直線部分16の外側方に位置する。
本実施形態においても、制御部7は、駆動装置4によって基台2をレール部1に沿って移動させ、さらに揺動装置5によって搭乗部3を姿勢変更させながら、これらのタイミングに合わせて各HMD装置6に映像を表示させることで、各搭乗者9に多様な仮想体験を与える。
特に、基台2が曲線部分17に沿って移動するときに、搭乗者9には曲線部分17の向心方向に加速度が働き、この加速度によって搭乗者9には遠心力が作用する。
レール部1の直線部分16において、各搭乗者9は、頭部91の向きに合わせて処理された映像および音響に没入しながら、その映像および音響に合わせた進行方向の加速度と、姿勢変更と、これに伴う揺動方向の加速度とを体感することで、従来ない臨場感のある仮想体験を得る。
レール部1の曲線部分17において、各搭乗者9は、頭部91の向きに合わせて処理された映像および音響に没入しながら、その映像および音響に合わせた遠心力と、姿勢変更と、これに伴う揺動方向の加速度とを体感することで、従来ない臨場感のある仮想体験を得る。
本実施形態の曲線部分17は、その全長に亘って曲率が一定であるが、曲率が漸次的または段階的に変化してもよい。また、本実施形態のレール部1は、平面視において線対称な一対の曲線部分17を備えるが、曲線部分17の数や寸法形状はこれに限定されない。直線部分16の数や寸法形状も、特に限定されない。
いずれの構造であっても、基台2が曲線部分17に沿って移動するタイミングで多様な加速度(緩やかな加速、急加速、緩やかな減速、急減速およびそれらの適宜組み合わせ等)を付与し、かつ、HMD装置6でタイミングを合わせて映像を表示すれば、一層多様な仮想体験が実現される。
レール部1に沿って基台2を周回させる方向は、時計回り、反時計回りのいずれも可能である。搭乗者9が向く方向と、基台2が進行する方向は、一致させてもよいし、互いに逆方向に設けてもよい。基台2が進行する方向を途中で切り替えることも可能である。周回させる回数も特に限定されない。
出発時点から、搭乗者9が向く方向に基台2が進行していた場合、周回させる方向が途中で切り替わった後は、基台2は、搭乗者9が向く方向と逆方向に進行する。これとは逆に、出発時点から、搭乗者9が向く方向とは逆方向に基台2が進行していた場合、周回させる方向が途中で切り替わった後は、基台2は、搭乗者9が向く方向に進行する。
(実施形態4)
図9、図10には、本発明の実施形態4の遊戯施設を示している。
図9、図10には、本発明の実施形態4の遊戯施設を示している。
本実施形態の遊戯施設は、実施形態3の遊戯施設において、レール部1に傾斜部分14を設けた構成である。
以下において、他の実施形態と同様の構成については、同一符号を付して説明を省略し、他の実施形態とは異なる特徴的な構成について詳しく説明する。
本実施形態のレール部1は、実施形態3と同様に、一対の直線部分16と一対の曲線部分17が交互に連続する無端レールであるが、実施形態3のようにレール部1全体が水平ではなく、一部に傾斜部分14を備えている。
具体的に述べると、一対の直線部分16のうち一方の直線部分16の一部領域が、反時計回りの進行方向に沿って上り傾斜した傾斜部分14であり、一方の直線部分16の傾斜部分14を除いた部分が、水平部分13である。水平部分13の外側方に、プラットフォーム83が位置する。一対の直線部分16のうち他方の直線部分16の一部領域が、反時計周りの進行方向に沿って下り傾斜した傾斜部分14である。
レール部1は、一対の傾斜部分14を挟んで、第一領域A1と第二領域A2に区分される。第一領域A1は、プラットフォーム83と略同一の高さにある。第二領域A2は、第一領域A1よりも一段高く位置する。レール部1のうち、第二領域A2に位置する直線部分16と曲線部分17の各一部領域が、シミュレーションルーム82に収容される。
基台2は、プラットフォーム83に隣り合うスタート地点から、駆動装置4を用いてレール部1に沿って送り出され、上り傾斜した傾斜部分14を上って、一段高い第二領域A2の水平部分13を通過した後に、下り傾斜した傾斜部分14を自重で下り、スタート地点に戻る。
本実施形態においても、制御部7は、駆動装置4によって基台2をレール部1に沿って移動させ、さらに揺動装置5によって搭乗部3を姿勢変更させながら、これらのタイミングに合わせて各HMD装置6に映像を表示させることで、各搭乗者9に多様な仮想体験を与える。
特に、本実施形態のレール部1は、直線部分16と曲線部分17に加えて傾斜部分14を備える。そのため、各搭乗者9は、頭部91の向きに合わせて処理された映像および音響に没入しながら、その映像および音響に合わせて多様な加速度と、姿勢変更と、これに伴う揺動方向の加速度とを体感することで、従来ない臨場感のある仮想体験を得る。
レール部1を構成する直線部分16と曲線部分17と傾斜部分14のそれぞれの数や寸法形状は、本実施形態のものに限定されない。直線部分16と曲線部分17と傾斜部分14の組み合わせも、本実施形態のものに限定されない。いずれの形態においても、基台2が直線部分16、曲線部分17、傾斜部分14に沿って移動するそれぞれのタイミングに合わせて多様な加速度(緩やかな加速、急加速、緩やかな減速、急減速およびそれらの適宜組み合わせ等)を付加し、かつ、HMD装置6でタイミングを合わせて映像を表示することで、一層多様な仮想体験が実現される。
(実施形態5)
図11、図12は、本発明の実施形態5の遊戯施設を示している。
図11、図12は、本発明の実施形態5の遊戯施設を示している。
本実施形態の遊戯施設は、他の実施形態の遊戯施設と同様に、HMD装置6を用いて搭乗者9に映像を視させながら、搭乗者9に多様な加速度や姿勢変更を与えることで、臨場感のある多様な仮想体験をさせる施設である。
以下において、他の実施形態と同様の構成については、同一符号を付して説明を省略し、他の実施形態とは異なる特徴的な構成について詳しく説明する。
本実施形態の遊戯施設において、レール部1は、環状レール105で構成されている。環状レール105は、平面視において円環状の鋼管である。環状レール105は、支持部102を介して床面81上に固定される。環状レール105で構成されるレール部1は、その全体が、曲率が一定の曲線部分17である。
基台2は、平面視円形状である基台本体21と、基台本体21の底部に回転自在に装着されるタイヤ群22を備える。
本実施形態のタイヤ群22は、環状レール105の上面に接触する複数の上タイヤ221と、環状レール105の径方向外側を向く側面に対して接触する複数の横タイヤ222と、環状レール105の下面(斜め下方をむく面)に接触する複数の下タイヤ223とを含む。各タイヤ221,222,223は、環状レール105との接触部分が、ウレタンを用いて形成される。
搭乗部3は、基台本体21上において、周方向に等間隔又は略等間隔を隔てて複数(本実施形態では8個)設置される。各搭乗部3は、シリンダで制御する方式の揺動装置5を介して、基台本体21上に揺動自在に設置される。各搭乗部3には、HMD装置6が配される。
本実施形態の駆動装置4は、基台本体21に隣接して位置する複数(一対)の回転駆動機42を含む。各回転駆動機42は、基台本体21の外周面に接触する摩擦タイヤ421と、摩擦タイヤ421を回転駆動させるモータ422とを備える。モータ422の回転速度は、制御部7によって自在に制御される。
制御部7は、駆動装置4を構成する各回転駆動機42のモータ422を、設定された通りのタイミングおよび回転数で回転駆動させ、基台2を環状レール105に沿って回転移動させる。
搭乗部3に搭乗した各搭乗者9には、環状レール105(つまり曲線部分17)の接線方向および向心方向に加速度が働く。向心方向の加速度により、各搭乗者9には遠心力が作用する。
本実施形態の遊戯施設において、制御部7がHMD装置6に表示させる映像は、これら接線方向および向心方向の加速度と、揺動装置5による搭乗部3の姿勢変更と、該姿勢変更により付与される揺動方向の加速度とにそれぞれタイミングが合うように製作されたCG映像を、搭乗者9の頭部91の向きに応じて処理した映像である。
駆動装置4を介して行われる基台2の回転制御は、正回転での緩やかな加速、急加速、緩やかな減速、急減速、逆回転での緩やかな加速、急加速、緩やかな減速、急減速等の適宜組み合わせ等により構成され得る。これらの回転制御の構成に応じたパターンで、接線方向の加速度や、向心方向の加速度(つまりこの加速度により生じる遠心力)が、各搭乗者9に付与される。
各搭乗者9は、頭部91の向きに合わせて処理された映像および音響に没入しながら、その映像および音響に合わせた接線方向および向心方向の加速度と、姿勢変更と、これに伴う揺動方向の加速度とを体感することで、従来ない臨場感のある仮想体験を得る。
以上、実施形態1-5に基づいて説明したように、本発明に係る形態の遊戯施設は、以下の構成を具備する。
つまり、本発明に係る形態の遊戯施設は、遊戯エリアに設置されるレール部1と、レール部1に沿って移動自在な基台2と、基台2に支持される搭乗部3と、基台2をレール部1に沿って移動させる駆動装置4と、基台2に対して搭乗部3を揺動させる揺動装置5と、搭乗部3に搭乗した搭乗者9の頭部91に装着されるHMD装置6と、これら各装置4,5,6を制御する制御部7とを具備する。
HMD装置6は、搭乗者9が視ることのできる表示部61と、搭乗者9の頭部91の向きを検出する検出部62とを備える。
制御部7は、駆動装置4を制御して基台2を移動させることで、搭乗者9に対して所定の加速度を与え、揺動装置5を制御して搭乗部3を揺動させることで、搭乗者9に対して所定の姿勢変更を与えるとともに、表示部61に映像を表示させる。前記映像は、前記所定の加速度と前記所定の姿勢変更とに対応し、かつ、検出部62で検出される頭部91の向きに応じて処理されたものである。
したがって、本発明に係る形態の遊戯施設によれば、搭乗者9の安全性を確保しながら、搭乗者9に対して一層臨場感のある仮想体験を与えることや、一層多様な仮想体験を与えることができる。加えて、そのために要する施設の規模やコストを大幅に抑えることができ、仮想体験の内容変更も容易であることから、遊戯施設の製造、維持、管理、リニューアル等に要するコスト全般が低減される。
また、本発明に係る形態の遊戯施設は、下記の構成を付加的に具備する。
つまり、本発明に係る形態の遊戯施設において、レール部1は、互いに反対に位置する第一端部11と第二端部12を有する。制御部7は、第一端部11から第二端部12に向かう往路と、第二端部12から第一端部11に向かう復路において、前記映像を表示部61に表示させる。
したがって、本発明に係る形態の遊戯施設によれば、施設全体の規模やコストを抑えながら、臨場感のある多様な仮想体験を与えることができる。
また、本発明に係る形態の遊戯施設は、下記の構成を付加的に具備する。
つまり、本発明に係る形態の遊戯施設において、レール部1は無端レールである。制御部7は、駆動装置4を制御して基台2をレール部1に沿って周回させる。
したがって、本発明に係る形態の遊戯施設によれば、基台2を周回させながら多様な仮想体験を連続的に与えることが可能となる。
また、本発明に係る形態の遊戯施設は、下記の構成を付加的に具備する。
つまり、本発明に係る形態の遊戯施設において、レール部1は、上下方向に傾いた傾斜部分14を、その一部に含む。
したがって、本発明に係る形態の遊戯施設によれば、基台2がこの傾斜部分14を移動する際の傾きや加速度を利用して、一層臨場感のある多様な仮想体験を与えることが可能となる。
また、本発明に係る形態の遊戯施設は、下記の構成を付加的に具備する。
つまり、本発明に係る形態の遊戯施設において、レール部1は、平面視において湾曲した曲線部分17を含む。
制御部7は、駆動装置4を制御して基台2を移動させることで、曲線部分17において、搭乗者9に対してさらに遠心力を作用させる。制御部7が表示部61に表示させる前記映像は、遠心力に対応し、かつ、検出部62で検出される頭部91の向きに応じて処理された映像である。
したがって、本発明に係る形態の遊戯施設によれば、遠心力を利用して、一層臨場感のある多様な仮想体験を与えることが可能となる。
以上、本発明に係る形態の遊戯施設について説明したが、本発明に係る形態の遊戯施設は前記した各実施形態に限定されず、本発明の意図する範囲内であれば、各実施形態において適宜の設計変更を行うことや、各実施形態の構成を適宜組み合わせて適用することが可能である。
Claims (5)
- 遊戯エリアに設置されるレール部と、
前記レール部に沿って移動自在な基台と、
前記基台に支持される搭乗部と、
前記基台を前記レール部に沿って移動させる駆動装置と、
前記基台に対して前記搭乗部を揺動させる揺動装置と、
前記搭乗部に搭乗した搭乗者の頭部に装着されるヘッドマウントディスプレイ装置と、
前記駆動装置、前記揺動装置および前記ヘッドマウントディスプレイ装置を制御する制御部と、を具備し、
前記ヘッドマウントディスプレイ装置は、
前記搭乗者が視ることのできる表示部と、前記搭乗者の頭部の向きを検出する検出部とを備え、
前記制御部は、
前記駆動装置を制御して前記基台を移動させることで、前記搭乗者に対して所定の加速度を与え、
前記揺動装置を制御して前記搭乗部を揺動させることで、前記搭乗者に対して所定の姿勢変更を与えるとともに、
前記所定の加速度と、前記所定の姿勢変更とに対応し、かつ、前記検出部で検出される前記頭部の向きに応じて処理された映像を、前記表示部に表示させる
遊戯施設。 - 前記レール部は、互いに反対に位置する第一端部と第二端部を有し、
前記制御部は、
前記第一端部から前記第二端部に向かう往路と、前記第二端部から前記第一端部に向かう復路において、前記映像を前記表示部に表示させる
請求項1に記載の遊戯施設。 - 前記レール部は、無端レールであり、
前記制御部は、
前記駆動装置を制御して前記基台を前記レール部に沿って周回させる
請求項1に記載の遊戯施設。 - 前記レール部は、上下方向に傾いた傾斜部分を、その一部に含む
請求項1~3のいずれか一項に記載の遊戯施設。 - 前記レール部は、平面視において湾曲した曲線部分を含み、
前記制御部は、
前記駆動装置を制御して前記基台を移動させることで、前記曲線部分において、前記搭乗者に対してさらに遠心力を作用させ、
前記制御部が前記表示部に表示させる前記映像は、
前記遠心力に対応し、かつ、前記検出部で検出される前記頭部の向きに応じて処理された映像である
請求項1~4のいずれか一項に記載の遊戯施設。
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